JPH11276190A - アデノシン(グアノシン)−5’,5’’’−p1,p4−テトラホスフェートの製造方法 - Google Patents

アデノシン(グアノシン)−5’,5’’’−p1,p4−テトラホスフェートの製造方法

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JPH11276190A
JPH11276190A JP8845698A JP8845698A JPH11276190A JP H11276190 A JPH11276190 A JP H11276190A JP 8845698 A JP8845698 A JP 8845698A JP 8845698 A JP8845698 A JP 8845698A JP H11276190 A JPH11276190 A JP H11276190A
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JP
Japan
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ap4g
isoleucyl
trna
trna synthetase
synthase
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Application number
JP8845698A
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English (en)
Inventor
Hideki Yamamoto
英樹 山元
Mayumi Hayashi
まゆみ 林
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Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アデノシン(グアノシン)−5’,5’’’
−P1,P4−テトラホスフェートを高濃度・高収率で
合成するAp5Gの製造方法を提供する。 【解決手段】 アデノシン5’−トリホスフェートと、
グアノシン5’−トリホスフェートと、イソロイシンと
を反応基質として用い、イソロイシル−tRNA合成酵
素の触媒作用によりアデノシン(グアノシン)−5’,
5’’’−P1,P4−テトラホスフェートを生成させ
ることを特徴とするアデノシン(グアノシン)−5’,
5’’’−P1,P4−テトラホスフェートの製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、医薬品又はその原
料として有用な下記構造式で示させるアデノシン(グア
ノシン)−5’,5’’’−P1,P4−テトラホスフ
ェート(以下Ap4Gという。)の製造方法に関するも
のである。
【0002】
【化1】
【0003】
【従来の技術】従来、ジヌクレオシドポリリン酸が、ア
ミノアシル−tRNA合成酵素の触媒作用により、アデ
ノシン5’−トリホスフェート(以下ATPという。)
とヌクレオシド5’−トリホスフェート(以下NTPと
いう。)から合成されることが知られていた(特開平1
―104191号公報参照)。また、ジャーナル・オブ
・ケミカル・ソサエティー〔(J.Chem.So
c.)パーキン・トランス1、2009、(199
6)〕には、リジル−tRNA合成酵素を用いてAp4
Gを合成することが報告されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、リジル−tR
NA合成酵素を用いてAp4Gを合成した場合、基質で
あるATP及びGTPの濃度を低くしても、高価である
GTPに対するAp4Gの収率が31%と悪いという問
題点があった。本発明は、高濃度・高収率でAp4Gを
製造するAp4Gの製造方法を提供することを目的とす
るものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこのような
課題を解決するために鋭意検討の結果、イソロイシル−
tRNA合成酵素の触媒作用を利用することにより、高
濃度かつ高収率にAp4Gを合成できることを見出し本
発明に到達した。すなわち、本発明は、ATPと、GT
Pと、イソロイシンとを反応基質として用い、イソロイ
シル−tRNA合成酵素の触媒作用によりAp4Gを生
成させることを特徴とするAp4Gの製造方法を要旨と
するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用されるイソロイシル−tRNA合成酵素と
しては、その由来は特に限定されるものではなく、例え
ばエシェリチア・コリ、バチルス・ステアロサーモフィ
ルス等の微生物由来のものがあげられる。また、イソロ
イシル−tRNA合成酵素としては、市販の酵素を使用
してもよいし、これらの微生物を培養して得られる酵素
を使用してもよい。
【0007】これらの微生物を培養してイソロイシル−
tRNA合成酵素を得るには、通常の方法に従って菌体
を培養した後、例えば、圧破砕機や超音波破砕機、ダイ
ノミル(商標名)等を用いる方法又はリゾチーム、トリ
トン等を添加する方法等によって細胞を破砕し、ろ過や
遠心分離を行えばよい。本発明においては、このように
して得られるイソロイシル−tRNA合成酵素の抽出物
をそのまま用いてもよく、さらに塩析、カラムクロマト
グラフィー等の通常行われている方法によって精製され
たイソロイシル−tRNA合成酵素を用いてもよい。
【0008】本発明においては、膜型又はカラム型等の
反応器を用いて連続的にAp4Gを合成してもよいし、
バッチ式の反応器を用いて合成してもよい。反応器とし
て膜型反応器を用いると、酵素は高分子物質であるのに
対して反応生成物は低分子であるので、酵素がそのまま
反応器の中にとどまった状態で使用することができるの
で特に有効である。また、カラム型反応器を用いる場合
には、使用する酵素を適当な担体、例えば、セルロー
ス、デキストラン、アガロース等のような多糖類の誘導
体、ポリスチレン、エチレン−マレイン酸共重合体、架
橋ポリアクリルアミド等のようなビニルポリマーの誘導
体、L−アラニン、L−グルタミン酸共重合体、ポリア
スパラギン酸等のようなポリアミノ酸又はアミドの誘導
体、ガラス、アルミナ、ヒドロキシアパタイト等のよう
な無機物の誘導体等に結合、包括あるいは吸着させて、
いわゆる固定化酵素としてカラムに充填して使用すれば
よい。
【0009】以下に、バッチ式の反応器でAp4Gを製
造する場合を例にとり、反応条件について説明する。反
応液中のATP及びGTPの濃度としては、10μM以
上、特に100μM〜100mM、さらに1〜30mM
が好ましい。また、イソロイシンの濃度としては、0.
1μM以上、特に1〜10000μM、さらに10〜1
000μMが好ましい。
【0010】さらに、本発明においては、反応をスムー
ズに進めるために、ピロフォスファターゼや、マグネシ
ウムイオン、マンガンイオン、カルシウムイオン、亜鉛
イオン、コバルトイオン、カドミウムイオン等の金属イ
オンを添加してもよい。
【0011】反応のpHとしては、おおむね中性付近、
すなわちpH5〜11、好ましくはpH6〜9の範囲で
使用され、pHは緩衝液で調整することができる。この
ときに使用する緩衝液としては、これらpHに適した通
常のものを使用することができる。反応の温度として
は、酵素の失活が起こらず、反応がスムーズに進行する
範囲であれば特に限定されるものではなく、20〜80
℃、特に30〜55℃の範囲が好ましい。反応の時間と
しては、1〜100時間が好ましく、特に4〜50時間
が好ましい。このようにして合成したAp4Gは、イオ
ン交換クロマトグラフィー等一般に広く用いられている
方法で精製し、単離することができる。
【0012】
【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。本発明においてAp4Gの定量は高速液体クロマ
トグラフィー(HPLC)を用いて以下のようにして行
った。すなわち、カラムはウォーターズ社製ノバパック
C18カラムを用い、過塩素酸テトラブチルアンモニウ
ム 3mM、リン酸1カリウム 30mM、メタノール
15vol %、水 75vol %の溶液を移動相として流
速1.0ml/分で流し、検出はUVの吸収(λ=25
4nm)を測定することにより行った。
【0013】参考例1 エシェリチア・コリN4830−1/pSI10(微工
研菌寄第P−13907号)の菌体5gを、5倍量の2
mMの2−メルカプトエタノール及び2mMのエチレン
ジアミン四酢酸ナトリウムを含む25mMのリン酸カリ
ウム緩衝液(pH8.0)に懸濁し、ソニケータを用い
て細胞を破砕した後、遠心分離により不溶物を除去し、
イソロイシル−tRNA合成酵素を含む粗抽出液を得
た。DEAE−セファロース(ファルマシア社製)を充
填したカラムにこの粗抽出液を通し、0〜0.6Mの塩
化カリウムを含む上記緩衝液でイソロイシル−tRNA
合成酵素を溶出させた。得られたイソロイシル−tRN
A合成酵素溶出画分を集め、濃縮、脱塩を行った結果、
30キロユニット/mlのイソロイシル−tRNA合成
酵素を含む粗酵素液2.0mlを得た。上記の操作はす
べて4℃にて行った。
【0014】参考例2 バチルス・ステアロサーモフィルスNCA1503(微
工研菌寄第P−4778号)の菌体100gを、5倍量
の2mMの2−メルカプトエタノール及び2mMのエチ
レンジアミン四酢酸ナトリウムを含む25mMのリン酸
カリウム緩衝液(pH8.0)に懸濁し、ソニケータを
用いて細胞を破砕した後、遠心分離により不溶物を除去
し、イソロイシル−tRNA合成酵素を含む粗抽出液を
得た。これを参考例1と同様に精製、濃縮及び脱塩する
ことにより、46キロユニット/mlのイソロイシル−
tRNA合成酵素を含む粗酵素液1.0mlを得た。
【0015】参考例3 バチルス・ステアロサーモフィルスNCA1503(微
工研菌寄第P−4778号)の菌体100gを、参考例
2と同様に菌体破砕、精製、濃縮及び脱塩することによ
り、23キロユニット/mlのヒスチジル−tRNA合
成酵素を含む粗酵素液2.4mlを得た。
【0016】参考例4 バチルス・ステアロサーモフィルスNCA1503(微
工研菌寄第P−4778号)の菌体300gを、参考例
2と同様に菌体破砕、精製、濃縮及び脱塩することによ
り、40キロユニット/mlのプロリル−tRNA合成
酵素を含む粗酵素液1.0mlを得た。
【0017】実施例1 ATP5mM、GTP5mM、イソロイシン0.02m
M、塩化マグネシウム15mM、参考例1で得られたイ
ソロイシル−tRNA合成酵素1000ユニット/m
l、25mMのイミダゾール緩衝液(pH7.0)から
なる反応液を、40℃で30時間反応させてAp4Gを
合成したところ、3.1mMのAp4Gが生成した。反
応生成物がAp4GであることはNMR(バリアン社
製:以下同様)により確認した。
【0018】実施例2 参考例2で得たイソロイシル−tRNA合成酵素を用い
た以外は実施例1と同様にバッチ法でAp4Gを合成し
たところ、2.9mMのAp4Gが生成した。反応生成
物がAp4GであることはNMRにより確認した。
【0019】比較例1 参考例3で得たヒスチジル−tRNA合成酵素を用い、
イソロイシンをヒスチジンに代えた以外は実施例1と同
様にバッチ法でAp4Gを合成したところ、0.08m
MのAp4Gが生成した。反応生成物がAp4Gである
ことはNMRにより確認した。
【0020】比較例2 参考例4で得たプロリル−tRNA合成酵素を用い、イ
ソロイシンをプロリンに代えた以外は実施例1と同様に
バッチ法でAp4Gを合成したところ、0.1mMのA
p4Gが生成していた。反応生成物がAp4Gであるこ
とはNMRにより確認した。
【0021】以上の結果から、アミノアシル−tRNA
合成酵素としてイソロイシル−tRNA合成酵素を用い
ることによりATPとGTPから収率よくAp4Gを合
成することができることがわかる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、Ap4Gを高濃度かつ
高収率にAp4Gを合成できる。さらに高価であるGT
Pに対する収率が高いことから、工業的なAp4Gの製
造方法としてきわめて有効である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アデノシン5’−トリホスフェートと、
    グアノシン5’−トリホスフェートと、イソロイシンと
    を反応基質として用い、イソロイシル−tRNA合成酵
    素の触媒作用によりアデノシン(グアノシン)−5’,
    5’’’−P1,P4−テトラホスフェートを生成させ
    ることを特徴とするアデノシン(グアノシン)−5’,
    5’’’−P1,P4−テトラホスフェートの製造方
    法。
JP8845698A 1998-04-01 1998-04-01 アデノシン(グアノシン)−5’,5’’’−p1,p4−テトラホスフェートの製造方法 Pending JPH11276190A (ja)

Priority Applications (1)

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JP8845698A JPH11276190A (ja) 1998-04-01 1998-04-01 アデノシン(グアノシン)−5’,5’’’−p1,p4−テトラホスフェートの製造方法

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JP8845698A JPH11276190A (ja) 1998-04-01 1998-04-01 アデノシン(グアノシン)−5’,5’’’−p1,p4−テトラホスフェートの製造方法

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